CN101576702A - 防尘组件及采用该防尘组件的投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防尘组件及采用该防尘组件的投影装置，该防尘组件，包括：防尘构件，其包括防尘网及用于卷绕该防尘网的卷绕机构，该卷绕机构将该防尘网张开，以便过滤空气；防尘构件固定座，用于容置该防尘构件；转动机构，其固定在该防尘构件固定座上，包括马达和传动系统，该马达通过该传动系统与该卷绕机构保持接合，从而可带动该卷绕机构工作；其中该传动系统设置为使得该马达和该防尘构件并列地布置在该防尘构件固定座底部的上方。本发明减少了防尘组件占用的高度，并以较少的部件和简单的装配实现防尘转动的自动控制，利于实现投影装置的小型化。

Description

防尘组件及采用该防尘组件的投影装置

背景技术

随着投影技术的快速发展，研制生成小型化、轻量化、低成本的投影装置日益成为市场的需要，而具有防尘效果的投影装置对于延长投影装置的寿命能起到非常有效的作用。

目前一些投影装置中设置有防尘组件，防尘组件采用防尘网(如采用网布)进行除尘，防尘网卷绕在转动轴上，在防尘网的灰尘达到一定程度的情况下，采用马达自动转动防尘组件的转动轴，而将有灰尘的网布卷到一个转动轴上，同时带动另外一个事先绕有新网布的转动轴转动，将新的网布拉入到过滤空气的窗口中，从而可以继续使网布发挥有效的过滤作用，直到缠绕的全部网布用完为止。

这些投影装置中由于马达设置在防尘组件下部，造成整个防尘组件与马达占用的高度较大，使得投影装置的高度无法进一步下降，妨碍了投影装置小型化的发展。

发明内容

为了解决现有技术中投影装置防尘组件占用高度大，不利于实现投影装置小型化的缺点，提供一种防尘组件及采用防尘组件的投影装置，减少防尘组件占用的高度，并以较少的部件和简单的装配实现防尘转动的自动控制，不但利于实现投影装置的小型化，而且方便了操作。

根据本发明的一个方面，提供一种用于投影装置的防尘组件，包括：

防尘构件，其包括防尘网及用于卷绕该防尘网的卷绕机构，该卷绕机构将该防尘网张开，以便过滤空气；

防尘构件固定座，用于容置该防尘构件；

转动机构，其固定在该防尘构件固定座上，包括马达和传动系统，该马达通过该传动系统与该卷绕机构保持接合，从而可带动该卷绕机构工作；

其中该传动系统设置为使得该马达和该防尘构件并列地布置在该防尘构件固定座底部的上方。

优选地，该卷绕机构包括：一对平行的转动轴，用于卷绕该防尘网，并将该防尘网展开在该平行的转动轴之间。在该其中一个转动轴的端部设置啮合部，用于与该传动系统联接。

优选地，该传动系统包括：

输出齿轮，用于与该马达接合，以输出动力；

接合齿轮，其中部设有与该转动轴的啮合部相应的啮合部，以相互配合实现该传动系统与该卷绕机构之间的接合；

中间齿轮组，其包括形成整体的两个同轴齿轮及中间的连接轴，呈现工字形，其中一个齿轮与该输出齿轮啮合，另一个齿轮与该接合齿轮啮合，用于在该输出齿轮与该接合齿轮之间传递动力。

该接合齿轮与该转动轴的啮合部可采用花键结构相互啮合。

优选地，该传动系统还包括：

马达固定支架，用于安装该马达，该输出齿轮穿设并定位在该马达的输出轴上；

齿轮固定支架，该中间齿轮组和接合齿轮穿设在该齿轮固定支架上设置的支撑轴上，从而相互啮合；

该马达固定支架和该齿轮固定支架可相互结合使得该输出齿轮与该中间齿轮组啮合，从而将马达的动力输出。

优选地，在该接合齿轮上还设置有用于容置磁石的凹槽，在该齿轮固定支架上设置卡槽，用于插入磁石感应器电路板，该磁石感应器电路板上的磁石感应器与该磁石的位置对应，以感应该接合齿轮的转动圈数。

优选地，该卷绕机构还包括：盖体，其由上盖和下盖配合形成，该盖体的两侧分别形成柱状容座，该盖体的中部则形成网格状的通风口；该转动轴分别容置在相应的柱状容座中并可在其中转动。在该转动轴的至少一端与该柱状容座的相应端部之间设置弹片，用于使该转动轴能保持自由转动。

该马达优选地采用步进马达。

根据本发明的另一方面，提供一种投影装置，其包括外壳，该外壳的侧面设有进气口，在该外壳内靠近该进气口设置上述的防尘组件。

在该外壳内靠近该防尘组件设置有冷却风道，优选的是，在该冷却风道上大致与该防尘构件的中心对应的位置处设置风量传感器，用于感应风量的大小，以用于控制该马达的转动。

本发明通过传动系统的设置使得马达与防尘构件并置，而不是如现有技术那样使马达设置在防尘构件下面，这样可以减少整个防尘组件占用的高度，从而可以减少整机的高度，有利于实现投影装置的小型化和轻量化。而且本发明以较少的部件和简单的装配实现防尘转动的自动控制，方便了操作。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加显而易见，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制。本发明附图仅为示意性图，并不严格按比例绘制，在附图中：

图1为本发明投影装置从一个角度观察的立体图，示出了排气口；

图2为本发明投影装置从另一角度观察的立体图，示出了进气口；

图3为本发明投影装置的立体图，其中示出了防尘组件在投影装置中的安装位置；

图4为本发明投影装置的内部结构示意图；

图5为本发明投影装置内的冷却风道与防尘组件结合在一起的立体图；

图6为本发明防尘组件的立体图示；

图7为本发明防尘组件的分解示意图；

图8为本发明传动系统的原理示意图；

图9为本发明齿轮固定支架的图示，其中还示出了中间齿轮组与接合齿轮在齿轮固定支架上的安装位置；

图10为本发明中间齿轮组与接合齿轮安装在齿轮固定支架上后的图示；

图11为本发明马达与输出齿轮固定在马达固定支架上后的图示；

图12为本发明马达固定支架与齿轮固定支架结合后的图示；

图13为本发明马达固定支架与齿轮固定支架结合后固定在防尘构件固定座上的图示；

图14为本发明防尘构件的分解图示；

图15为本发明防尘构件上盖的立体图示；

图16为本发明转动轴的立体图示；

图17为本发明转动轴与接合齿轮接合的立体图示。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明冷却系统和投影装置的实施例。

下面以液晶投影装置(也称液晶投影机、投影仪等)为例结合附图进行具体介绍，但本发明并不限于液晶投影装置。任何合适投影装置均可适用本发明的冷却系统。

如图1、图2和图3所示，本发明的一个实施例的液晶投影装置包括外壳1，外壳1包括上壳体11及下壳体12，因此图2的液晶投影装置显示为小的薄型长方体形状。显然，液晶投影装置可采用其它形状。在该外壳1的表面上配置有包括多个操作按钮的操作部13，在外壳1的前表面上开设有投射窗14。

进气口15和出气口16分别设置在外壳1的窄的相对两侧上，在壳体1的左侧开设有进气口15，在壳体1的右侧开设有出气口16，进气口15和出气口16相对，并大致位于壳体1各侧面的中部，图1和图2中所示箭头方向为冷却空气流动方向。壳体1的其余部分基本上全部封闭。壳体1上部左侧设有防尘组件盖17，其内设有防尘组件，其中的防尘组件在该外壳1内紧贴进气口15而设置，用于对进入外壳1的进气进行过滤，防尘组件中的防尘构件50可以从外壳1中取出，用于更换防尘网(如网布)。

图4更详细地显示了本发明一实施例的液晶投影装置的内部构造，其中，在外壳1内部，配置为大致L形的延伸的例如可由合成树脂制成的光学引擎13，还配置了作为光源的灯泡组件19，光学引擎13包括用于将该灯泡组件19发出的白色光分离成三原色的光学部件，以及图像生成光学组件，其可将该三原色的光照射到三原色用的液晶盘上而生成三原色的影像光，并将生成的三原色的影像光合成为彩色影像光。灯泡组件19设置在光学引擎的右端部，而图像生成光学组件设置在光学引擎13的前方端部，光学系统配置在从灯泡组件19到图像生成光学组件的光学引擎内的光路上。另外在光学引擎13的前方端缘，连接有投射镜头4。另外在外壳的内部，于投射镜头4的右侧设有电源组件80。图4中是光学引擎13的构造的一个实例的示意图，光学引擎并不限于图中所示的示例，本发明适用于设有各种光学引擎的机构。

如图4和图5所示，在该外壳1内靠近该防尘组件设置有冷却风道60，该冷却风道60内设有多个风扇和相应的导风管道，导风管道设有多个出风口，用于对液晶盘周围的光学部件和偏振光分束器(PBS)进行冷却。在该冷却风道60上大致与该防尘构件50的中心对应的位置处设置风量传感器60a，用于感应风量的大小，从而感知防尘网上的灰尘堵塞情况，以用于控制马达的转动，进而更换新的防尘网。

在现有技术的设置中，风量传感器一般设置在冷却风道60的偏离中心的侧边位置。由于在防尘构件50的中心位置处风量最大，所以本发明将风量传感器60a设置于此处，有利于更准确地检测风量的大小。一旦检测到风量较低，就说明防尘构件内防尘网上的灰尘较多，需要更换防尘网了。

如图5、图6和图14所示，本发明的一个实施例中，防尘组件包括防尘构件50，防尘构件50包括防尘网58及用于卷绕该防尘网58的卷绕机构(在下文中作进一步详细描述)，该卷绕机构将该防尘网58张开，以便过滤空气；防尘组件还包括防尘构件固定座100，用于容置该防尘构件50；防尘组件还包括转动机构200，转动机构200固定在该防尘构件固定座100上，包括马达210和传动系统(在下文中作进一步详细描述)，该马达210通过该传动系统与上述卷绕机构保持接合，从而可带动该卷绕机构工作；该传动系统设置为使得该马达和该防尘构件并列地布置在该防尘构件固定座100底部的上方。这样使得整个防尘组件所占用的高度减小。

如图7、图14至图17所示，卷绕机构包括：一对平行的转动轴55a、55b，用于卷绕防尘网58，并将该防尘网58展开在该平行的转动轴55a、55b之间。在其中一个转动轴55b的端部设置啮合部56，用于与传动系统联接。

卷绕机构还包括：盖体，其由上盖51和下盖52配合形成，该盖体的两侧分别形成柱状容座50a、50b，该盖体的中部则形成网格状的通风口54；该转动轴55a、55b分别容置在相应的柱状容座50a、50b中并可在其中转动。在该转动轴55a、55b的至少一端与该柱状容座50a、50b的相应端部之间设置弹片53，用于使该转动轴55a、55b能保持自由转动，不会因为抵靠柱状容座50a、50b的相应端部而被卡住，从而保证了防尘网58卷绕的顺利进行。

盖体的上部通过螺钉装设有把手57，用于在防尘构件50装入防尘构件固定座100或从中取出时，方便抓握整个防尘构件50。同时该把手57的侧部设有凸片57a，把手57可绕螺钉转动，使得凸片57a可进行旋转。防尘构件固定座100在防尘构件50装入后与凸片57a对应的侧壁上设有卡槽101，可以卡入凸片57a，从而可以通过转动把手57而卡扣住或松开整个防尘构件50。

当然，防尘构件的结构不限于此，本领域的技术人员可以想到很多其它的方案来实现防尘构件中的防尘网和卷绕防尘网的卷绕机构，以将防尘网张开用于过滤空气。

如图7至图13示出了传动系统的结构。参见图8，传动系统包括输出齿轮212、中间齿轮组230及接合齿轮240。输出齿轮212用于与马达211接合，以输出动力，其通过中心设置的扁平轴孔212a而过盈套接在马达211上的扁平输出轴211a上，从而与马达211一起旋转。

接合齿轮240，其中部设有与转动轴55b的啮合部56相应的啮合部242，以相互配合实现传动系统与卷绕机构之间的接合。如图17中详细示出的，接合齿轮240的啮合部242与转动轴55b的啮合部56可采用类似花键结构相互啮合，接合齿轮240的啮合部242为沿周向形成多个键槽，而转动轴55b的啮合部56为沿周向相应形成多个键齿。当然，接合齿轮240与转动轴55b可以采用多种其它的啮合方式，并不限于本实施例。

中间齿轮组230包括形成整体的两个同轴齿轮231、233及中间的连接轴232，呈现工字形。具体实现时齿轮233与连接轴232为一体成形，连接轴232的端部设置扁平轴，与齿轮231中心的扁平轴孔过盈配合，从而形成一个整体。其中齿轮231与输出齿轮212啮合，齿轮233与接合齿轮240啮合，从而在输出齿轮212与接合齿轮240之间传递动力。

该传动系统还包括马达固定支架210和齿轮固定支架220，马达固定支架210用于安装马达211，输出齿轮212穿设并定位在马达211的扁平输出轴211a上。中间齿轮组230的中心和接合齿轮240的中心分别形成有轴孔，分别穿设在齿轮固定支架220上设置的支撑轴222、221上，从而中间齿轮组230和接合齿轮240相互啮合。

马达固定支架210和齿轮固定支架220可相互结合使得输出齿轮212与中间齿轮组230啮合，从而将马达的动力输出。

在接合齿轮240上还设置有用于容置磁石的凹槽241，磁石可通过粘接等方式固定在凹槽241中，在齿轮固定支架220上设置卡槽250，用于插入磁石感应器电路板，磁石感应器电路板上的磁石感应器从卡槽250上开设的孔251中暴露出，从而与磁石的位置对应，以感应接合齿轮240的转动圈数。接合齿轮240转动时，每转一圈，则磁石就被感应一次。通过磁石感应器感应到磁石的次数来确定接合齿轮240转动的圈数，也就感应到了转动轴55a、55b的转动圈数，从而可以计算防尘网58是否已经通过卷绕而换成了新的一幅防尘网58，而将带有灰尘的防尘网58在一根转动轴上卷绕起来。

这样本发明实现了防尘装置的自动化，当防尘网的灰尘达到一定程度时，能够自动转动防尘组件的转动轴，而将有灰尘的防尘网(可采用网布)卷到一个转动轴上，同时带动另外一个事先绕有新网布的轴转动，而将新的网布拉入到过滤空气的窗口中。这需要整个转动系统在工作时能够正常转动，在不工作时又能够保证良好的稳定性。为了能够满足这一要求，本发明的马达采用步进马达，通过脉冲来控制马达的转动，而达到控制整个系统的转动效果。

接合齿轮240的转动速度可以通过调整输入到马达的脉冲频率或者齿轮的转动比两种方式来实现。当齿轮的传动比确定下来后，通过调整脉冲频率就可以控制转速了。

本发明用于投影装置的自动防尘组件中，通过齿轮传动系统将马达的转动力传递到自动防尘组件的转动轴上，而实现自动防尘组件的转动。可以同时实现以下两种功能：

1、带动自动防尘组件的转动。

2、感应自动防尘组件转动的圈数。

综上所述，本发明通过两组齿轮，和一个马达组成了一组传动系统，完成了自动防尘转动的控制，部件数量较少，装配较简单。使用本系统，可以使操作起来更加方便，产品档次也得到了提高。而且本发明减少了整个防尘组件占用的高度，从而可以减少整机的高度，有利于实现投影装置的小型化和轻量化。

当然，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明的传动系统还可以由多种其它的方式实施。以上参照附图说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变型方案实现本发明。以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (12)

1、一种用于投影装置的防尘组件，包括：

防尘构件，其包括防尘网及用于卷绕所述防尘网的卷绕机构，所述卷绕机构将所述防尘网张开，以便过滤空气；

防尘构件固定座，用于容置所述防尘构件；

转动机构，其固定在所述防尘构件固定座上，包括马达和传动系统，所述马达通过所述传动系统与所述卷绕机构保持接合，从而可带动所述卷绕机构工作；

其中所述传动系统设置为使得所述马达和所述防尘构件并列地布置在所述防尘构件固定座底部的上方。

2、如权利要求1所述的防尘组件，其特征在于，所述卷绕机构包括：一对平行的转动轴，用于卷绕所述防尘网，并将所述防尘网展开在所述平行的转动轴之间。

3、如权利要求2所述的防尘组件，其特征在于，在所述其中一个转动轴的端部设置啮合部，用于与所述传动系统联接。

4、如权利要求3所述的防尘组件，其特征在于，所述传动系统包括：

输出齿轮，用于与所述马达接合，以输出动力；

接合齿轮，其中部设有与所述转动轴的啮合部相应的啮合部，以相互配合实现所述传动系统与所述卷绕机构之间的接合；

中间齿轮组，其包括形成整体的两个同轴齿轮及中间的连接轴，呈现工字形，其中一个齿轮与所述输出齿轮啮合，另一个齿轮与所述接合齿轮啮合，用于在所述输出齿轮与所述接合齿轮之间传递动力。

5、如权利要求4所述的防尘组件，其特征在于，所述接合齿轮与所述转动轴的啮合部采用花键结构相互啮合。

6、如权利要求4所述的防尘组件，其特征在于，所述传动系统还包括：

马达固定支架，用于安装所述马达，所述输出齿轮穿设并定位在所述马达的输出轴上；

齿轮固定支架，所述中间齿轮组和接合齿轮穿设在所述齿轮固定支架上设置的支撑轴上，从而相互啮合；

所述马达固定支架和所述齿轮固定支架可相互结合使得所述输出齿轮与所述中间齿轮组啮合，从而将马达的动力输出。

7、如权利要求6所述的防尘组件，其特征在于，在所述接合齿轮上还设置有用于容置磁石的凹槽，在所述齿轮固定支架上设置卡槽，用于插入磁石感应器电路板，所述磁石感应器电路板上的磁石感应器与所述磁石的位置对应，以感应所述接合齿轮的转动圈数。

8、如权利要求2所述的防尘组件，其特征在于，所述卷绕机构还包括：盖体，其由上盖和下盖配合形成，所述盖体的两侧分别形成柱状容座，所述盖体的中部则形成网格状的通风口；所述转动轴分别容置在相应的柱状容座中并可在其中转动。

9、如权利要求8所述的防尘组件，其特征在于，在所述转动轴的至少一端与所述柱状容座的相应端部之间设置弹片，用于使所述转动轴能保持自由转动。

10、如权利要求1所述的防尘组件，其特征在于，所述马达采用步进马达。

11、一种投影装置，其包括外壳，所述外壳的侧面设有进气口，在所述外壳内靠近所述进气口设置如权利要求1-10所述的防尘组件。

12、如权利要求11所述的投影装置，其特征在于，在所述外壳内靠近所述防尘组件设置有冷却风道，在所述冷却风道上大致与所述防尘构件的中心对应的位置处设置风量传感器，用于感应风量的大小，以用于控制所述马达的转动。

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